प्रकरण ०३ अक्षांश, रेखांश आणि वेळ
पृथ्वी जवळजवळ गोलाकार आहे. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की पृथ्वीची विषुववृत्तीय त्रिज्या आणि ध्रुवीय त्रिज्या सारखी नाही. पृथ्वीची स्वतःच्या अक्षावरील परिवलनामुळे विषुववृत्तावर उठाव निर्माण होतो. म्हणून, वास्तविक आकार लंबवर्तुळाकार गोलाच्या आकारासारखा असतो. पृथ्वीच्या आकारामुळे तिच्या पृष्ठभागावरील वैशिष्ट्यांचे स्थान निश्चित करण्यात काही अडचणी येतात, कारण इतर बिंदूंची सापेक्ष स्थाने मोजण्यासाठी कोणताही संदर्भ बिंदू नसतो. म्हणून, विविध ठिकाणे शोधण्यासाठी ग्लोब किंवा नकाशावर काल्पनिक रेषांचे जाळे काढले जाते. चला तर मग ह्या रेषा काय आहेत आणि त्या कशा काढल्या जातात ते शोधूया.
पृथ्वीचे पश्चिमेकडून पूर्वेकडे स्वतःच्या अक्षावर होणारे परिवलन दोन नैसर्गिक संदर्भ बिंदू प्रदान करते, म्हणजेच उत्तर ध्रुव आणि दक्षिण ध्रुव. ते भौगोलिक ग्रीडचा आधार बनतात. विविध वैशिष्ट्यांची स्थाने निश्चित करण्याच्या उद्देशाने एकमेकांना छेदणाऱ्या रेषांचे जाळे काढले जाते. ग्रीडमध्ये आडव्या आणि उभ्या रेषांचे दोन संच असतात, ज्यांना अक्षांशांचे समांतर व रेखांशांचे मेरिडियन म्हणतात.
आडव्या रेषा एकमेकांना समांतर पूर्व-पश्चिम दिशेने काढल्या जातात. उत्तर ध्रुव आणि दक्षिण ध्रुव यांच्या मध्ये काढलेल्या रेषेला विषुववृत्त म्हणतात. हे सर्वात मोठे वर्तुळ आहे आणि ग्लोबचे दोन समान भाग करते. याला महावर्तुळ असेही म्हणतात. इतर सर्व समांतर रेषांचे आकार विषुववृत्तापासून ध्रुवांकडे असलेल्या अंतराच्या प्रमाणात लहान होत जातात आणि त्या पृथ्वीचे दोन असमान भाग करतात, यांना लघुवर्तुळ असेही संबोधले जाते. पूर्व-पश्चिम दिशेने धावणाऱ्या या काल्पनिक रेषांना सामान्यतः अक्षांशांचे समांतर म्हणून ओळखले जाते.
उभ्या रेषा उत्तर-दक्षिण दिशेने धावतात आणि दोन्ही ध्रुवांना जोडतात. त्यांना रेखांशांचे मेरिडियन म्हणतात. ते विषुववृत्तावर सर्वात जास्त अंतरावर असतात आणि प्रत्येक ध्रुवावर एका बिंदूवर एकत्र येतात.
अक्षांश आणि रेखांश यांना सामान्यतः भौगोलिक निर्देशांक म्हणून संबोधले जाते कारण ते रेषांचे एक पद्धतशीर जाळे प्रदान करतात ज्यावर पृथ्वीच्या विविध पृष्ठभाग वैशिष्ट्यांची स्थिती दर्शविली जाऊ शकते. या निर्देशांकांच्या मदतीने विविध बिंदूंचे स्थान, अंतर आणि दिशा सहजपणे निश्चित केली जाऊ शकते.
जरी ग्लोबवर असंख्य समांतर रेषा आणि मेरिडियन काढता येतील, तरी नकाशावर सहसा त्यापैकी केवळ एक निवडक संख्या काढली जाते. अक्षांश आणि रेखांश हे अंशांमध्ये ( ${ }^{\circ}$ ) मोजले जातात कारण ते कोनीय अंतर दर्शवतात. प्रत्येक अंश पुढे 60 मिनिटांमध्ये ( 4 ) विभागला जातो आणि प्रत्येक मिनिट 60 सेकंदांमध्ये ( $"$ ) विभागले जाते.
शब्दकोश
अक्षांशांचे समांतर : अक्षांशांचे समांतर म्हणजे विषुववृत्ताच्या उत्तरेकडे किंवा दक्षिणेकडील एखाद्या बिंदूचे अंश, मिनिटे आणि सेकंद यांमधील कोनीय अंतर. अक्षांश रेषांना अनेकदा समांतर रेषा म्हणून संबोधले जाते.
रेखांशांचे मेरिडियन : रेखांशांचे मेरिडियन म्हणजे प्राइम (ग्रीनविच) मेरिडियनच्या पूर्वेकडे किंवा पश्चिमेकडील एखाद्या बिंदूचे अंश, मिनिटे आणि सेकंद यांमधील कोनीय अंतर. रेखांश रेषांना अनेकदा मेरिडियन म्हणून संबोधले जाते.
अक्षांशांचे समांतर
पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील एखाद्या ठिकाणाचा अक्षांश म्हणजे त्या ठिकाणाच्या मेरिडियनच्या बाजूने पृथ्वीच्या केंद्रापासून कोन म्हणून मोजले जाणारे विषुववृत्ताच्या उत्तरेकडील किंवा दक्षिणेकडील अंतर होय. समान अक्षांश असलेल्या ठिकाणांना जोडणाऱ्या रेषांना समांतर रेषा म्हणतात. विषुववृत्ताचे मूल्य $0^{\circ}$ आहे आणि ध्रुवांचे अक्षांश $90^{\circ} \mathrm{N}$ आणि $90^{\circ} \mathrm{S}$ आहेत (पुढील पृष्ठावरील आकृती 3.1). जर अक्षांशांच्या समांतर रेषा एका अंशाच्या अंतराने काढल्या गेल्या, तर उत्तर गोलार्धात आणि दक्षिण गोलार्धात प्रत्येकी 89 समांतर रेषा असतील. अशाप्रकारे काढलेल्या समांतर रेषांची एकूण संख्या, विषुववृत्तासह, 179 असेल. विषुववृत्ताच्या उत्तरेकडे किंवा दक्षिणेकडील एखाद्या वैशिष्ट्याच्या किंवा ठिकाणाच्या स्थानावर अवलंबून, अक्षांशाच्या मूल्यासोबत $\mathrm{N}$ किंवा $\mathrm{S}$ हे अक्षर लिहिले जाते.
जर पृथ्वी परिपूर्ण गोलाकार असती, तर अक्षांशाच्या $1^{0}$ (मेरिडियनच्या एका अंशाच्या कंसाची) लांबी हे एक स्थिर मूल्य असते, म्हणजेच पृथ्वीवरील सर्वत्र $111 \mathrm{~km}$. ही लांबी विषुववृत्तावरील रेखांशाच्या एका अंशाच्या लांबीएवढीच जवळजवळ असते. परंतु अचूकपणे सांगायचे तर, अक्षांशाच्या एका अंशाची लांबी विषुववृत्तापासून ध्रुवांपर्यंत किंचित बदलते. विषुववृत्तावर ती $110.6 \mathrm{~km}$ असताना, ध्रुवांवर ती $111.7 \mathrm{~km}$ असते. एखाद्या ठिकाणाचा अक्षांश सूर्य किंवा ध्रुवताऱ्याच्या उंचीच्या मदतीने निश्चित केला जाऊ शकतो.
अक्षांशांच्या समांतर रेषा काढणे
अक्षांशांच्या समांतर रेषा कशा काढायच्या? एक वर्तुळ काढा आणि मध्यभागी आडवी रेषा काढून ते दोन समान भागांमध्ये विभाजित करा. हे विषुववृत्ताचे प्रतिनिधित्व करते. या वर्तुळावर प्रोट्रॅक्टर अशा प्रकारे ठेवा की प्रोट्रॅक्टरवरील $0^{\circ}$ आणि $180^{\circ}$ रेषा कागदावरील विषुववृत्ताशी एकरूप होतील. आता $20^{\circ} \mathrm{S}$ काढण्यासाठी, विषुववृत्तापासून $20^{\circ}$ च्या कोनात, वर्तुळाच्या खालच्या अर्ध्या भागात, पूर्वेला आणि पश्चिमेला दोन बिंदू चिन्हांकित करा, जसे आकृती 3.2 मध्ये दाखवले आहे. कोनाच्या बाजू वर्तुळाला दोन बिंदूंवर छेदतात. विषुववृत्ताला समांतर असलेल्या रेषेने हे दोन बिंदू जोडा. ती $20^{\circ} \mathrm{S}$ असेल.
आकृती 3.2 अक्षांशांच्या समांतर रेषा काढणे
रेखांशांचे मेरिडियन
वर्तुळाकार असलेल्या अक्षांशांच्या समांतर रेषांप्रमाणे नाहीत, तर रेखांशांचे मेरिडियन हे अर्धवर्तुळाकार असतात जे ध्रुवांवर एकत्र येतात. जर विरुद्ध मेरिडियन एकत्र घेतले तर ते एक पूर्ण वर्तुळ बनवतात, परंतु त्यांना स्वतंत्रपणे दोन मेरिडियन म्हणून मूल्य दिले जाते.
मेरिडियन विषुववृत्ताला काटकोनात छेदतात. अक्षांशांच्या समांतर रेषांप्रमाणे नाहीत, तर ते सर्व लांबीमध्ये समान असतात. क्रमांकनाच्या सोयीसाठी, ग्रीनविच वेधशाळेच्या (लंडनजवळ) मधून जाणार्या रेखांश मेरिडियनला आंतरराष्ट्रीय करारानुसार प्राइम मेरिडियन म्हणून स्वीकारले गेले आहे आणि त्याला $0^{\circ}$ चे मूल्य दिले गेले आहे.
एखाद्या ठिकाणाचा रेखांश म्हणजे प्राइम मेरिडियनच्या पूर्वेकडील किंवा पश्चिमेकडील कोनीय अंतर होय. हे देखील अंशांमध्ये मोजले जाते. रेखांश प्राइम मेरिडियनच्या पूर्वेकडे आणि पश्चिमेकडे $0^{\circ}$ ते $180^{\circ}$ पर्यंत बदलतात (आकृती 3.3). प्राइम मेरिडियनच्या पूर्वेकडील पृथ्वीच्या भागास पूर्व गोलार्ध आणि त्याच्या पश्चिमेस पश्चिम गोलार्ध म्हणून संबोधले जाते.
आकृती 3.3 रेखांशांचे मेरिडियन
रेखांशांचे मेरिडियन काढणे
रेखांश रेषा कशा काढायच्या? एक वर्तुळ काढा ज्याचे केंद्र उत्तर ध्रुवाचे प्रतिनिधित्व करते. परिघ विषुववृत्ताचे प्रतिनिधित्व करेल. वर्तुळाच्या मध्यभागातून, म्हणजेच उत्तर ध्रुवाला ओलांडून एक उभी रेषा काढा. हे $0^{\circ}$ आणि $180^{\circ}$ मेरिडियनचे प्रतिनिधित्व करते, जे उत्तर ध्रुवावर भेटतात (आकृती 3.4).
जेव्हा तुम्ही नकाशा पाहता, तेव्हा पूर्व दिशा तुमच्या उजवीकडे आणि पश्चिम दिशा तुमच्या डावीकडे असते. तथापि, रेखांश काढण्यासाठी, कल्पना करा की तुम्ही उत्तर ध्रुवावर आहात, म्हणजेच आकृती 3.4 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे वर्तुळाच्या मध्यभागी. आता लक्षात घ्या की या प्रकरणात पूर्व आणि पश्चिम यांच्या सापेक्ष दिशा उलट्या होतील आणि पूर्व दिशा तुमच्या डावीकडे तर पश्चिम दिशा तुमच्या उजवीकडे असेल. आता, $45^{\circ} \mathrm{E}$ आणि $\mathrm{W}$ काढा जसे आकृती 3.5 मध्ये दाखवले आहे. यासाठी, तुमचा प्रोट्रॅक्टर उभ्या रेषेसोबत, $0^{\circ}$ आणि $180^{\circ}$ मेरिडियनशी एकरूप करून ठेवा आणि नंतर दोन्ही बाजूंना $45^{\circ}$ मोजा, जे अनुक्रमे तुमच्या डावीकडे आणि उजवीकडे $45^{\circ} \mathrm{E}$ मेरिडियन आणि $45^{\circ} \mathrm{W}$ मेरिडियन दर्शवेल. आकृती पृथ्वीचे स्वरूप दर्शवेल जर आपण तिला थेट उत्तर ध्रुवाच्या वरून पाहिले तर.
आकृती 3.4 $0^{\circ}$ आणि $180^{\circ}$ चे मेरिडियन उत्तर ध्रुवावर जोडतात
रेखांश आणि वेळ
आपल्या सर्वांना माहित आहे की पृथ्वी स्वतःच्या अक्षावर पश्चिमेकडून पूर्वेकडे फिरते. यामुळे सूर्य पूर्वेला उगवतो आणि पश्चिमेला मावळतो. पृथ्वीचे स्वतःच्या अक्षावरील परिवलन एक वर्तुळ किंवा $360^{\circ}$ रेखांश पूर्ण करण्यासाठी 24 तास घेते. $180^{\circ}$ रेखांश प्राइम मेरिडियनच्या पूर्वेला आणि पश्चिमेला दोन्हीकडे येतात, त्यामुळे सूर्याला
आकृती 3.5 रेखांशांचे मेरिडियन काढणे
सारणी 3.1 अक्षांशांच्या समांतर रेषा आणि $t$ रेखांशांच्या मेरिडियन यांची तुलना
$ \begin{array}{|lll|} \hline \text{S.No} & \text{Parallels of Latitude} & \text{Meridians of Longitude} \\ \hline \text{1.} & \text{Latitude is the angular} & \text{Longitude is the angular} \\ & \text{distance of a point north or} & \text{distance along the} \\ & \text{south of the equator as} &\text{equator measured in} \\ & \text{measured in degrees.} & \text{degrees. It is measured} \\ & & \text{east or west of} \\ & & \text{Greenwich (0°), from 0°} \\ & & \text{to 180°} \\ \text{2.} & \text{All latitudes are parallel} & \text{All meridians of} \\ & \text{to the equator.} & \text{longitude converge at} \\ & & \text{the poles} \\ \text{3.} & \text{On a globe, parallels of} & \text{All meridians of} \\ & \text{latitudes appear as circles.} & \text{longitude appear as} \\ & & \text{circles running through} \\ & & \text{the poles.} \\ \text{4.} & \text{The distance between two} & \text{The distance between} \\ & \text{latitudes is approximately} & \text{two longitudes is} \\ & \text{111 km} & \text{maximum at the} \\ & & \text{equator (111.3 km) and} \\ & & \text{minimum at the poles (0} \\ & & \text{km). Midway, at 450 of} \\ & & \text{latitude, it is 79 km.} \\ \text{5.} & \text{The 0° latitude is referred to} & \text{There are 360° of} \\ & \text{as the equator and the 90°} & \text{longitude, 180° each in} \\ & \text{as the poles.} & \text{the east and west of the} \\ & & \text{Prime Meridian.} \\ \text{6.} & \text{The latitudes from the} & \text{The longitudes are used} \\ & \text{equator to the poles are} & \text{to determine the local} \\ & \text{used to demarcate} & \text{time with reference to} \\ & \text{temperature zones, i.e. 0° to} & \text{the time at Prime} \\ & \text{23 ½° north and south as the } & \text{Meridian.} \\ & \text{torrid zone, 23 ½° to 66 ½°} & \\ & \text{as the temperate zone and} & \\ & \text{66 ½° to 90° as the frigid} & \\ \hline \end{array} $
पूर्व आणि पश्चिम गोलार्ध ओलांडण्यासाठी 12 तासांचा वेळ लागतो. दुसऱ्या शब्दांत, सूर्य प्रति तास $15^{\circ}$ रेखांश ओलांडतो किंवा प्रत्येक चार मिनिटांत एक अंश रेखांश ओलांडतो. हे देखील लक्षात घ्यावे की जेव्हा आपण पश्चिमेकडून पूर्वेकडे जातो तेव्हा वेळ कमी होतो आणि आपल्या पश्चिमेकडील हालचालीमुळे वाढतो.
सूर्य विशिष्ट अंश रेखांशावर किती वेगाने फिरतो याचा वापर प्राइम मेरिडियन ( $0^{\circ}$ रेखांश) च्या वेळेच्या संदर्भात एखाद्या क्षेत्राचा स्थानिक वेळ निश्चित करण्यासाठी केला जातो. खालील उदाहरणांच्या संचासह प्राइम मेरिडियनच्या संदर्भात वेळ निश्चित करण्याचा प्रश्न समजून घेण्याचा प्रयत्न करूया:
उदाहरण 1 : $90^{\circ}$ पूर्व रेखांशावर असलेल्या थिंफू (भूतान) चा स्थानिक वेळ निश्चित करा जेव्हा ग्रीनविच येथे $\left(0^{\circ}\right)$ वेळ दुपारचे 12.00 वाजता आहे.
विधान : प्राइम मेरिडियनच्या पूर्वेकडील प्रत्येक अंश रेखांशासाठी वेळ 4 मिनिटांच्या दराने वाढतो.
उकल :
ग्रीनविच आणि थिंफू यांच्यातील $=90^{\circ}$ रेखांशातील फरक
एकूण वेळेतील फरक $=90 \times 4=360$ मिनिटे
$$ =360 / 60 \text { hours } $$
$=6$ तास $\backslash$ थिंफूचा स्थानिक वेळ ग्रीनविचपेक्षा 6 तास जास्त आहे, म्हणजेच संध्याकाळी 6.00 वाजता.
उदाहरण 2 : $90^{\circ}$ पश्चिम रेखांशावर असलेल्या न्यू ऑर्लीन्सचा (ऑक्टोबर 2005 मध्ये कॅटरीना चक्रीवादळाने सर्वात जास्त प्रभावित केलेले ठिकाण) स्थानिक वेळ निश्चित करा जेव्हा ग्रीनविच येथे $\left(0^{\circ}\right)$ वेळ दुपारचे 12.00 वाजता आहे.
विधान : प्राइम मेरिडियनच्या पश्चिमेकडील प्रत्येक अंश रेखांशासाठी वेळ 4 मिनिटांच्या दराने कमी होते.
उकल :
ग्रीनविच आणि न्यू ऑर्लीन्स यांच्यातील $=90^{\circ}$ रेखांशातील फरक
एकूण वेळेतील फरक $\quad=90 \times 4=360 \text { minutes }$
$$ \text { = 360/60 hours } $$
$=6$ तास $\backslash$ न्यू ऑर्लीन्सचा स्थानिक वेळ ग्रीनविचपेक्षा 6 तास कमी आहे, म्हणजेच सकाळी 6.00 वाजता.
त्याच प्रकारे, जगातील कोणत्याही ठिकाणाचा वेळ निश्चित केला जाऊ शकतो. तथापि, देशाच्या प्रादेशिक हद्दीत शक्य तितक्या एकसमान वेळेचे राखण्यासाठी, देशाच्या मध्यवर्ती मेरिडियनचा वेळ मानक मेरिडियन म्हणून घेतला जातो आणि त्याचा स्थानिक वेळ संपूर्ण देशासाठी प्रमाणित वेळ म्हणून घेतला जातो. मानक मेरिडियन अशा प्रकारे निवडला जातो की तो $150^{\circ}$ किंवा $7^{\circ} 30^{\prime}$ ने विभाज्य असेल जेणेकरून त्याच्या प्रमाणित वेळेतील आणि ग्रीनविच मीन टाइममधील फरक एक तास किंवा अर्ध्या तासाच्या गुणाकार म्हणून व्यक्त केला जाऊ शकतो.
भारतीय प्रमाण वेळ मिर्झापूरमधून जाणाऱ्या $82^{\circ} 30^{\prime} \mathrm{E}$ मेरिडियनपासून मोजला जातो. म्हणून, IST हा GMT पेक्षा 5.30 तास जास्त आहे ( $\left(82^{\circ} 30^{\prime}\right.$ x 4) ( 60 मिनिटे $=5$ तास 30 मिनिटे). त्याचप्रमाणे, जगातील सर्व देश त्यांच्या प्रशासकीय सीमांमध्ये वेळ निश्चित करण्यासाठी त्यांच्या प्रदेशातील मानक मेरिडियन निवडतात. मोठ्या पूर्व-पश्चिम विस्तार असलेले देश एकापेक्षा जास्त वेळ क्षेत्रे मिळवण्यासाठी एकापेक्षा जास्त मानक मेरिडियन निवडू शकतात जसे की रशिया, कॅनडा आणि अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने. जग 24 प्रमुख वेळ क्षेत्रांमध्ये विभागले गेले आहे (आकृती 3.6).
आकृती 3.6 जगातील प्रमुख वेळ क्षेत्रे
आंतरराष्ट्रीय दिनांक रेखा
जग 24 वेळ क्षेत्रांमध्ये विभागले गेले असले तरी, असे काही ठिकाण असणे आवश्यक आहे जेथे दिवसांमध्ये फरक असेल, कुठेतरी ग्रहावर दिवस खरोखर “सुरू” होतो. $180^{\circ}$ रेखांश रेषा अंदाजे तेथून जाते जिथून आंतरराष्ट्रीय दिनांक रेखा जाते. या रेखांशाचा वेळ $0^{\circ}$ रेखांशापेक्षा नक्की 12 तासांचा असतो, प्राइम मेरिडियनपासून पश्चिमेकडे किंवा पूर्वेकडे प्रवास केला तरीही. आपल्याला माहित आहे की प्राइम मेरिडियनच्या पूर्वेला वेळ वाढतो आणि त्याच्या पश्चिमेला कमी होतो. म्हणून, प्राइम मेरिडियनच्या पूर्वेकडे जाणाऱ्या व्यक्तीसाठी, $0^{\circ}$ रेखांशाच्या वेळेपेक्षा वेळ 12 तास कमी असेल. दुसऱ्या व्यक्तीसाठी जी पश्चिमेकडे जात आहे, तिचा वेळ प्राइम मेरिडियनपेक्षा 12 तास जास्त असेल. उदाहरणार्थ, मंगळवारी पूर्वेकडे जाणारी व्यक्ती आंतरराष्ट्रीय दिनांक रेखा ओलांडल्यानंतर दिवसाची गणना बुधवार म्हणून करेल. त्याचप्रमाणे, त्याच दिवशी प्रवास सुरू करणारी पण पश्चिमेकडे जाणारी दुसरी व्यक्ती रेषा ओलांडल्यानंतर दिवसाची गणना सोमवार म्हणून करेल.
व्यायाम
1. खालील प्रश्नांची उत्तरे सुमारे 30 शब्दांत द्या:
(i) पृथ्वीवरील दोन नैसर्गिक संदर्भ बिंदू कोणते आहेत?
(ii) महावर्तुळ म्हणजे काय?
(iii) निर्देशांक म्हणजे काय?
(iv) सूर्य पूर्वेकडून पश्चिमेकडे सरकत असल्याचा का भास होतो?
(v) स्थानिक वेळ म्हणजे काय?
2. अक्षांश आणि रेखांश यातील फरक स्पष्ट करा.
कृती
1. तुमच्या अटलासच्या मदतीने खालील ठिकाणांची स्थाने शोधा आणि त्यांचे अक्षांश आणि रेखांश लिहा.
| ठिकाण | अक्षांश | रेखांश | |
|---|---|---|---|
| (i) मुंबई | |||
| (ii) व्लादिवोस्तोक | |||
| (iii) कैरो | |||
| (iv) न्यू यॉर्क | |||
| (v) ओटावा | |||
| (vi) जिनिव्हा | |||
| (vii) जोहान्सबर्ग | |||
| (viii) सिडनी |
2. जर प्राइम मेरिडियनवर वेळ सकाळी 10 वाजता असेल तर खालील शहरांचा वेळ किती असेल?
(i) दिल्ली
(ii) लंडन
(iii) टोकियो
(iv) पॅरिस
(v) कैरो
(vi) मॉस्को